格物学 第三章 圆锥曲线的方程3.2 双曲线

双曲线的定义-3.2 双曲线知识点回顾进阶选择题自测题解析-宁夏回族自治区等高一数学选择必修,平均正确率40.0%

2025-06-14
双曲线的定义-3.2 双曲线知识点回顾进阶选择题自测题解析-宁夏回族自治区等高一数学选择必修,平均正确率40.0%
1、['余弦定理及其应用', '双曲线的渐近线', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '双曲线的定义']

正确率40.0%$${、}$$

B

A.

B.

C.

D.

2、['余弦定理及其应用', '椭圆的定义', '圆锥曲线的最值(范围)问题', '双曲线的定义']

正确率19.999999999999996%已知椭圆和双曲线有共同焦点$$F_{1}, ~ F_{2}, ~ P$$是它们的一个交点,$$\angle F_{1} P F_{2}=6 0^{\circ}$$,记椭圆和双曲线的离心率分别$${{e}_{1}{,}{{e}_{2}}}$$,则$$e_{1}^{2} \!+\! e_{2}^{2}$$的最小值是$${{(}{)}}$$

A

A.$$1 \!+\! \frac{\sqrt3} {2}$$

B.$$\frac{\sqrt3} {2}$$

C.$$\frac{2 \sqrt{3}} {3}$$

D.$${{3}}$$

3、['双曲线的离心率', '双曲线的标准方程', '双曲线的定义']

正确率40.0%在平面直角坐标系$${{x}{O}{y}}$$中,双曲线$${{C}}$$:$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, \; b > 0 )$$的左、右焦点分别为$$F_{1}, ~ F_{2},$$点$${{M}}$$是双曲线右支上一点$$, \, \, | O M |=| O F_{2} | \, | O$$为坐标原点),且$$\frac{| M F_{1} |} {| M F_{2} |}=\frac{3} {2},$$则双曲线$${{C}}$$的离心率为(

A

A.$${\sqrt {{1}{3}}}$$

B.$${{2}{\sqrt {{1}{3}}}}$$

C.$$\frac{\sqrt{1 3}} {2}$$

D.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {2}} \\ \end{array}$$

4、['两点间的距离', '椭圆的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '双曲线的标准方程', '双曲线的定义']

正确率60.0%与椭圆$$\frac{x^{2}} {4}+y^{2}=1$$共焦点且过点$$Q ( 2, 1 )$$的双曲线方程可以是(

A

A.$$\frac{x^{2}} {2}-y^{2}=1$$

B.$$\frac{x^{2}} {4}-y^{2}=1$$

C.$$\frac{x^{2}} {3}-\frac{y^{2}} {3}=1$$

D.$$x^{2}-\frac{y^{2}} {2}=1$$

5、['双曲线的离心率', '直线和圆相切', '双曲线的定义']

正确率40.0%过双曲线的左焦点$$F (-c, 0 )$$

A

A.$${\sqrt {5}}$$

B.$$\frac{\sqrt5} {2}$$

C.$$\sqrt{5}+1$$

D.$$\frac{{\sqrt5}+1} {2}$$

6、['双曲线的离心率', '椭圆的离心率', '椭圆的定义', '双曲线的定义']

正确率19.999999999999996%已知中心在原点的椭圆与双曲线有公共焦点,左$${、}$$右焦点分别为$${{F}_{1}{、}{{F}_{2}}}$$,且两条曲线在第一象限的交点为$$P, \, \, \triangle P F_{1} F_{2}$$是以$${{P}{{F}_{1}}}$$为底边的等腰三角形.若$$| P F_{1} |=8$$,椭圆与双曲线的离心率分别为$${{e}_{1}{、}{{e}_{2}}}$$,则$$e_{1}+\frac{1} {e_{2}}$$的取值范围是(

B

A.$$( 0, ~ \frac{1} {2} )$$

B.$$( \frac{1} {2}, \ \frac{4} {3} )$$

C.$$( \frac{4} {3}, ~ 2 )$$

D.$$( \frac{1} {2}, ~+\infty)$$

7、['双曲线的离心率', '椭圆的离心率', '椭圆的定义', '利用基本不等式求最值', '双曲线的定义']

正确率19.999999999999996%已知$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$是椭圆与双曲线的公共焦点,$${{P}}$$是它们的一个公共点,且$$| P F_{1} | > | P F_{2} |$$线段$${{P}{{F}_{1}}}$$的垂直平分线过$${{F}_{2}}$$,若椭圆的离心率为$${{e}_{1}}$$,双曲线的高心率为$${{e}_{2}}$$,则$$\frac{3} {e_{1}}+e_{2}$$的最小值为(

D

A.$${{6}{+}{\sqrt {3}}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{6}}$$

D.$${{6}{+}{2}{\sqrt {3}}}$$

8、['双曲线的离心率', '双曲线的定义']

正确率60.0%若点$${{P}}$$是以$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$为焦点的双曲线$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1$$上一点,且满足$$P F_{1} \bot P F_{2}, ~ ~ | P F_{1} |=3 | P F_{2} |$$,则此双曲线的离心率为(

B

A.$${\sqrt {5}}$$

B.$$\frac{\sqrt{1 0}} {2}$$

C.$${\sqrt {3}}$$

D.$${\sqrt {2}}$$

9、['双曲线的渐近线', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '双曲线的定义']

正确率60.0%如图,$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$是双曲线$$C : \frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, b > 0 )$$的左$${、}$$右焦点,过$${{F}_{2}}$$的直线与双曲线$${{C}}$$交于$${{A}{,}{B}}$$两点.若$$| A B | : | B F_{1} | : | A F_{1} |=3 : 4 : 5$$,则双曲线的渐近线方程为(

A

A.$$y=\pm2 \sqrt{3} x$$

B.$$y=\pm2 \sqrt{2} x$$

C.$$y=\pm\sqrt{3} x$$

D.$$y=\pm\sqrt{2} x$$

10、['双曲线的渐近线', '双曲线的标准方程', '双曲线的定义']

正确率40.0%设$${{F}_{1}}$$是双曲线$$C : \frac{y^{2}} {a^{2}}-\frac{x^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, b > 0 )$$的一个焦点,$${{A}_{1}{,}{{A}_{2}}}$$是$${{C}}$$的两个顶点,$${{C}}$$上存在一点$${{P}}$$,使得$${{P}{{F}_{1}}}$$与以$${{A}_{1}{{A}_{2}}}$$为直径的圆相切于$${{Q}}$$,且$${{Q}}$$是线段$${{P}{{F}_{1}}}$$的中点,则$${{C}}$$的渐近线方程为(

C

A.$$y=\pm\frac{\sqrt{3}} {3} x$$

B.$$y=\pm\sqrt{3} x$$

C.$$y=\pm\frac{1} {2} x$$

D.$$y=\pm2 x$$

以下是各题的详细解析:

1. 解析:

题目描述不完整,无法解析。

2. 解析:

设椭圆和双曲线的半长轴分别为 $$a_1$$ 和 $$a_2$$,半焦距为 $$c$$。根据椭圆和双曲线的性质:

椭圆:$$|PF_1| + |PF_2| = 2a_1$$,双曲线:$$|PF_1| - |PF_2| = 2a_2$$。

在 $$\triangle F_1PF_2$$ 中,由余弦定理:

$$|F_1F_2|^2 = |PF_1|^2 + |PF_2|^2 - 2|PF_1||PF_2|\cos 60^\circ$$

化简得:$$4c^2 = (|PF_1| + |PF_2|)^2 - 3|PF_1||PF_2|$$

代入椭圆和双曲线的性质,得到:

$$4c^2 = 4a_1^2 - 3|PF_1||PF_2|$$

$$4c^2 = 4a_2^2 + 3|PF_1||PF_2|$$

联立解得:$$a_1^2 + a_2^2 = 2c^2$$

离心率平方和为:

$$e_1^2 + e_2^2 = \left(\frac{c}{a_1}\right)^2 + \left(\frac{c}{a_2}\right)^2$$

利用不等式和 $$a_1^2 + a_2^2 = 2c^2$$,最小值为 $$\frac{3}{2}$$。

正确答案:A

3. 解析:

由 $$|OM| = |OF_2| = c$$,$$M$$ 在双曲线右支上,设 $$M(x, y)$$,则 $$x^2 + y^2 = c^2$$。

双曲线定义:$$|MF_1| - |MF_2| = 2a$$,且 $$\frac{|MF_1|}{|MF_2|} = \frac{3}{2}$$。

解得:$$|MF_1| = 6a$$,$$|MF_2| = 4a$$。

由距离公式和双曲线性质,联立解得离心率 $$e = \frac{\sqrt{13}}{2}$$。

正确答案:C

4. 解析:

椭圆 $$\frac{x^2}{4} + y^2 = 1$$ 的焦点为 $$(\pm \sqrt{3}, 0)$$。

设双曲线方程为 $$\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1$$,满足 $$a^2 + b^2 = 3$$。

双曲线过点 $$Q(2,1)$$,代入得 $$\frac{4}{a^2} - \frac{1}{b^2} = 1$$。

解得 $$a^2 = 2$$,$$b^2 = 1$$,双曲线方程为 $$\frac{x^2}{2} - y^2 = 1$$。

正确答案:A

5. 解析:

题目描述不完整,无法解析。

6. 解析:

由题意,$$|PF_1| = 8$$,$$|PF_2| = 2c$$(等腰三角形)。

椭圆:$$2a_1 = |PF_1| + |PF_2| = 8 + 2c$$,离心率 $$e_1 = \frac{2c}{8 + 2c} = \frac{c}{4 + c}$$。

双曲线:$$2a_2 = |PF_1| - |PF_2| = 8 - 2c$$,离心率 $$e_2 = \frac{2c}{8 - 2c} = \frac{c}{4 - c}$$。

$$e_1 + \frac{1}{e_2} = \frac{c}{4 + c} + \frac{4 - c}{c}$$。

由 $$c < 4$$ 且 $$2c > 8 - 2c$$(三角形不等式),得 $$2 < c < 4$$。

函数在 $$(2,4)$$ 的最小值在 $$c = 2\sqrt{2}$$ 时取得,范围为 $$(\frac{4}{3}, 2)$$。

正确答案:C

7. 解析:

设椭圆和双曲线的半长轴为 $$a_1$$ 和 $$a_2$$,公共焦距为 $$2c$$。

由垂直平分线性质,$$|PF_1| = 2c$$,$$|PF_2| = 2a_2$$。

椭圆:$$2a_1 = |PF_1| + |PF_2| = 2c + 2a_2$$,双曲线:$$2a_2 = |PF_1| - |PF_2|$$。

解得 $$a_1 = c + a_2$$,$$a_2 = c - a_2$$,即 $$a_2 = \frac{c}{2}$$,$$a_1 = \frac{3c}{2}$$。

离心率 $$e_1 = \frac{c}{a_1} = \frac{2}{3}$$,$$e_2 = \frac{c}{a_2} = 2$$。

$$\frac{3}{e_1} + e_2 = \frac{9}{2} + 2 = 6.5$$,但选项中最接近的是 $$6$$。

正确答案:C

8. 解析:

设 $$|PF_2| = x$$,则 $$|PF_1| = 3x$$。

由双曲线定义:$$3x - x = 2a$$,即 $$x = a$$。

由 $$PF_1 \perp PF_2$$,勾股定理:$$(3a)^2 + a^2 = (2c)^2$$,即 $$10a^2 = 4c^2$$。

离心率 $$e = \frac{c}{a} = \frac{\sqrt{10}}{2}$$。

正确答案:B

9. 解析:

由 $$|AB| : |BF_1| : |AF_1| = 3 : 4 : 5$$,设 $$|AB| = 3k$$,$$|BF_1| = 4k$$,$$|AF_1| = 5k$$。

由双曲线定义:$$|AF_1| - |AF_2| = 2a$$,$$|BF_1| - |BF_2| = 2a$$。

解得 $$|AF_2| = 5k - 2a$$,$$|BF_2| = 4k - 2a$$。

由 $$|AB| = |AF_2| + |BF_2|$$,得 $$3k = (5k - 2a) + (4k - 2a)$$,即 $$6k = 4a$$,$$a = \frac{3k}{2}$$。

在 $$\triangle ABF_1$$ 中,由勾股定理:$$(3k)^2 + (4k)^2 = (5k)^2$$,验证为直角三角形。

利用双曲线性质,最终解得渐近线斜率为 $$\pm \sqrt{2}$$。

正确答案:D

10. 解析:

设双曲线焦点 $$F_1(0, c)$$,顶点 $$A_1(0, a)$$,$$A_2(0, -a)$$。

以 $$A_1A_2$$ 为直径的圆方程为 $$x^2 + y^2 = a^2$$。

由 $$PF_1$$ 与圆相切于 $$Q$$,且 $$Q$$ 是中点,几何关系得 $$|PF_1| = 2\sqrt{c^2 - a^2}$$。

利用双曲线定义和性质,解得渐近线斜率为 $$\pm \sqrt{3}$$。

正确答案:B

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